Hybrid model navigation method for autonomous underwater vehicle

扩展卡尔曼滤波器 卡尔曼滤波器 状态向量 水下 克里金 计算机科学 控制理论(社会学) 人工智能 工程类 机器学习 控制(管理) 经典力学 海洋学 地质学 物理
作者
Xin Zhang,Bo He,Pengcheng Mu,Di Zhang
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier]
卷期号:261: 112027-112027 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.112027
摘要

Accurate navigation and localization are essential for Autonomous Underwater Vehicles (AUVs). However, the unknown modeling errors and nonlinear errors will affect the AUV positioning accuracy. Meanwhile, the marine environment changes may not be accurately sensed by AUV. Therefore, this paper proposes a Hybrid Model (HM) navigation methodology for AUV to reduce the impact of unknown errors and better predict the future states simultaneously. Firstly, an error correction sub-model based on Sequence to Sequence (Seq2Seq) predicts AUV pseudo displacements. The pseudo displacements are augmented to the observation vector to correct the unknown errors in the state estimation. Secondly, a state regression sub-model based on Gaussian Process Regression (GPR) is utilized to capture the motion trends from the historical data and regress the state variation, which is used to resist the unknown disturbances in the changeable marine environment. The sub-models work parallel with the master model, benefiting from the Interacting Multiple Model (IMM). We compare the performance of the proposed HM to Extended Kalman Filter (EKF), Unscented Kalman Filter (UKF), and IMM-EKF by using the actual experimental data of Sailfish 210 AUV. The experimental results show that the proposed HM algorithm achieves superior navigation accuracy and good fault tolerance capability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李心怡发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助怡然的狗采纳,获得10
1秒前
乐观的香氛完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
江江完成签到,获得积分10
2秒前
Hello应助阿four采纳,获得10
3秒前
flysky120完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
sinan完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
何111完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
95完成签到,获得积分10
7秒前
林厌寻完成签到,获得积分10
8秒前
swall5w完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
饱满一刀发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
謓言发布了新的文献求助10
10秒前
林厌寻发布了新的文献求助30
11秒前
赘婿应助听书人采纳,获得10
12秒前
Jonah发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
李华完成签到,获得积分10
13秒前
ZORROR发布了新的文献求助30
13秒前
shanika发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
光亮含羞草完成签到,获得积分10
17秒前
赘婿应助大方的半莲采纳,获得10
18秒前
19秒前
科目三应助彪壮的绮烟采纳,获得10
19秒前
华仔应助JulyH采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
23秒前
12345发布了新的文献求助10
23秒前
发100篇SCI完成签到,获得积分10
23秒前
shanika完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821739
关于积分的说明 7936289
捐赠科研通 2482180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322371
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633620
版权声明 602608